圖3 室內(nèi)中心控制機軟件架構(gòu)圖

　　系統(tǒng)初始化模塊：對室內(nèi)中心控制機的硬件所有接口進行配置及各變量的初始化。

　　環(huán)境信息捕獲模塊：室內(nèi)中心控制機通過監(jiān)聽UDP端口，捕獲WIA-PA無線網(wǎng)關(guān)發(fā)送來的無線傳感器采集到的家居空氣、環(huán)境信息數(shù)據(jù)，將收到的數(shù)據(jù)傳送給環(huán)境信息處理模塊。

　　環(huán)境信息處理模塊：對收到的傳感器數(shù)據(jù)進行解析、加工處理，計算各傳感器的值。一方面將處理后的信息發(fā)送給遠程監(jiān)控中心，使得遠程監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)信息也能實時的更新。另一方面將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給環(huán)境信息實時顯示處理模塊，實現(xiàn)家居環(huán)境信息在室內(nèi)中心控制機上的實時顯示。

　　環(huán)境信息實時顯示處理模塊：對環(huán)境信息處理模塊傳送過來的數(shù)據(jù)進行界面顯示處理。

　　信息異常聲音報警模塊：當室內(nèi)溫度過高或煙霧濃度、有害氣體含量超標時，室內(nèi)中心機發(fā)出語音報警提示引起系統(tǒng)用戶的注意。

　　環(huán)境信息異常圖像顯示模塊：當室內(nèi)溫度過高或者煙霧濃度、有害氣體含量超標聲光報警時，室內(nèi)中心機發(fā)出聲光報警的同時彈出報警圖像操作界面，等待用戶通過操作室內(nèi)中心控制機觸摸屏查看信息或者取消報警信息等。

　　系統(tǒng)初始化完成以后，室內(nèi)中心控制機創(chuàng)建數(shù)據(jù)接收線程獲取家居環(huán)境信息。傳感器會發(fā)送兩種數(shù)據(jù)包：一個是入網(wǎng)包，一個是數(shù)據(jù)包。收到入網(wǎng)包后，通過解析確定是哪個傳感器上線，然后在室內(nèi)中心機的相應(yīng)界面上顯示相應(yīng)傳感器的名稱。收到數(shù)據(jù)包后，進行數(shù)據(jù)包的處理提出有效數(shù)據(jù)信息，計算出傳感器的值，并在室內(nèi)中心控制機上進行傳感器數(shù)值的實時顯示。同時將收到環(huán)境信息發(fā)送到遠程監(jiān)控中心，進行信息的及時更新和顯示。當室內(nèi)溫度過高或者煙霧濃度、有害氣的含量超標時，室內(nèi)中心控制機將進行實時的本地報警同時將報警信息發(fā)送到遠端監(jiān)控主機上。室內(nèi)中心控制機軟件主流程圖如圖4所示。

　　圖4 室內(nèi)中心控制機軟件流程圖

　　系統(tǒng)功能測試

　　環(huán)境實時監(jiān)測系統(tǒng)的主要功能測試：主要對環(huán)境監(jiān)測值實時顯示和環(huán)境值異常時的報警功能進行測試。

　　硬件組成：室內(nèi)中心控制機、WIA-PA網(wǎng)關(guān)、交換機；WIA-PA溫/濕度傳感器、WIA-PA甲烷傳感器、WIA-PA一氧化碳傳感器、WIA-PA煙霧傳感器、路由器各兩個。

　　軟件組成：將寫好的室內(nèi)控制中心機程序下載到室內(nèi)中心控制機中，確保室內(nèi)中心機能正常工作，同時將各WIA-PA傳感器的程序和WIA-PA網(wǎng)關(guān)的程序下載到各自的硬件系統(tǒng)中確保能正常使用。同時將遠程監(jiān)控中心的管理軟件打開。

　　系統(tǒng)測試的地點選擇在按家居環(huán)境布局的展示廳。在展示廳的入門處安置一個室內(nèi)中心控制機。將WIA-PA網(wǎng)關(guān)放置在門后的交換機箱內(nèi)，按照房間（客廳、廚房）的布局，布置各傳感器，在客廳中安放WIA-PA路由器及WIA-PA溫、濕度傳感器、WIA-PA煙霧傳感器、WIA-PA一氧化碳傳感器；在廚房中安放WIA-PA路由器、WIA-PA溫、濕度傳感器及WIA-PA甲烷傳感器。系統(tǒng)測試環(huán)境圖如圖5所示。

　　圖5 系統(tǒng)測試環(huán)境圖

　　測試過程：將遠程監(jiān)控主機與室內(nèi)中心控制機通過網(wǎng)線相連，然后打開WIA-PA無線網(wǎng)關(guān)與WIA-PA路由器、各種傳感器。在室內(nèi)中心控制機家居安防主界面下點擊無線測量值按鈕，進入到環(huán)境信息監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示界面，在室內(nèi)中心控制機界面上可以看到房間信息、傳感器數(shù)據(jù)信息以及經(jīng)過計算的各傳感器的采集值。

　　將10℃~100℃的電熱絲調(diào)至不同的溫度，放在溫度傳感器下，可以看到室內(nèi)中心控制機和遠程監(jiān)控中心的頁面上溫度傳感器的數(shù)值不斷地實時刷新改變；當溫度傳感器的值超過事先設(shè)定的閾值后，室內(nèi)中心控制機會實時的發(fā)出本地聲光報警，同時發(fā)出遠程報警信息，遠程監(jiān)控頁面上也出現(xiàn)了溫度異常報警提示，同時查看數(shù)據(jù)庫，發(fā)現(xiàn)有報警信息的存儲。其中環(huán)境信息實時顯示和報警界面顯示如圖6所示。

　　圖6 環(huán)境測量實時顯示報警界面

　　結(jié)論

　　通過系統(tǒng)功能測試發(fā)現(xiàn)，基于WIA-PA無線傳感網(wǎng)絡(luò)的家居環(huán)境實時監(jiān)測系統(tǒng)能較好的實現(xiàn)對家居環(huán)境信息的實時采集；室內(nèi)中心控制機也能實時的接收、轉(zhuǎn)發(fā)、處理、顯示環(huán)境信息數(shù)據(jù)，并在異常時進行本地聲光報警和發(fā)送遠程報警信息。遠程監(jiān)控頁面上也能實時的進行環(huán)境信息更新，溫度過高、有害氣體超標報警提示和報警信息的存儲。因而驗證了WIA-PA無線傳感網(wǎng)絡(luò)能較好地應(yīng)用于智能家居環(huán)境監(jiān)測中。